第41卷第4期湖南農(nóng)機2014年4月Vol 41 No 4HUNAN AGRICUL TURAL MACHINERApr.2014五軸加工工藝的研究李佩剛1,曲文明2(1齊齊哈爾二機床(集團)有限責(zé)任公司設(shè)計院,黑龍江齊齊哈爾161005;2齊齊哈爾工程學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾161005)摘要:當采用五軸加工時,必須考慮盡可能用最短的切削刀具完成整個模具的加工,從而獲得良好的表面質(zhì)量,避免返工,同時減少焊條的使用量,縮短EDM的加工時間。當考慮到五軸加工時,必須考慮利用五軸加工模具的目標是:盡可能用最短的切削工具完成整個工件的加工,也包括減少編程、裝夾和加工時間卻能得到更加完美的表面質(zhì)量關(guān)鍵詞:五軸;加工;工藝中圖分類號:TG547文獻標識碼:A文章編號:1007-8320(2014)04-0095-02Research of Five-axis Machining PprocessYANG Pei-gang, QU Wen-ming( Design Institute of Qiqihaer SecondMmachine Tool (Group )co., LTD, Qiqihar, Heilongjiang 161005, China; 2. QiqiharSchool of Engineering, Qiqihar, Heilongjiang 161005, China)Abstract: When five axis machining is used, it shall consider as far as possible completing the in the whole mouldprocessing with the shortest possible cutting tool so as to obtain good surface quality, avoid rework, reduce theelectrodes and, reduce the processing time of EDM. Considering five-axis machining, its objective must be ceomplete the machining of the whole work piece with the shortest cutting tool, including reduce programming,and processing time, but with the more perfect surface qualityKeywords: five axis; Processing: proces能返回同一點并保持矢量一致性的能力。對五軸機床的重1五軸加工的提出復(fù)定位精度來說,不僅僅是軸向位置的精度,還有角度值軸和3+2軸加工。只要工件型腔不是很深(相對刀(2)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速其實也意味著刀具相對與工件的旋轉(zhuǎn)具直徑而言),三軸刀具路徑2、3、5)就足夠了。如果工件型速度,這個值越快,機床切削地也越快。轉(zhuǎn)速對加工模具來腔很深并有很窄的部位,使用純粹的三軸刀具路徑來完成說是一個重要的因素。許多五軸銑削機床帶有一個C軸整個精加工是不夠的。在這種情況下,差的表面質(zhì)量和較缺省時繞Z軸旋轉(zhuǎn)。如果用短刀具銑削深槽工件,必須使長的加工時間隨之而來。另外,所有的傾斜視圖也很難準刀具通過AB軸傾斜并旋轉(zhuǎn)C軸來繞工件切削,這種情確結(jié)合,因而手工打磨的工作量會增加,同時還極大地增況下,C軸的轉(zhuǎn)速性能是取得成功的關(guān)鍵。多了進出動作,常常導(dǎo)致表面質(zhì)量問題和更多的刀具運(3)角度極限。角度極限是銑床銑頭所允許的旋轉(zhuǎn)角動最后,在這種方式下編程會產(chǎn)生相互干涉而且很費時,度的物理極限,這些是以特殊機床的設(shè)計為基礎(chǔ)的。假如所有視圖的總和也常常不能覆蓋整個幾何形狀。需要銑頭傾斜50°來使用最短的刀具或者是切削倒角,那為了克服3+2軸加工的缺點,五軸聯(lián)動加工可能是一么如果銑頭只具備30°的旋轉(zhuǎn)極限,那當然不能完成這次個更好的選擇。五軸聯(lián)動加工能協(xié)調(diào)三個直線軸和兩個裝夾工況下的加工任務(wù)了。當考慮C軸時,角度極限顯得旋轉(zhuǎn)軸使它們同時動作,解決了三軸和3+2軸加工的所非常重要,許多五軸銑削機床C軸的角度運動是不受限有問題,刀具可以非常短,不會產(chǎn)生視圖重疊現(xiàn)象,遺漏加制的,當然也有很多是有限制的。工區(qū)域的可能性更小,加工可以連續(xù)進行而無須額外的導(dǎo)(4)工作環(huán)境。編程者也許已經(jīng)對三軸的工作環(huán)境比入導(dǎo)出。較熟悉了,但對五軸加工,編程者仍必須重新考慮其工作環(huán)境。當工件或主軸旋轉(zhuǎn)時,實際的工作范圍會變小嗎?為五軸銑削機床了證實這個問題,可以把普通銑刀裝夾在主軸上,測量(1)重復(fù)定位精度。重復(fù)定位性是指五軸機床具有的下刀具立式方向上的工作范圍,以及刀具傾斜到最大值時的工作范圍。不同的收稿日期:2014-02-24某些控制器的最中國煤化工軸控制器正好與旋轉(zhuǎn)乍者簡介:李佩剛(1980-),男,黑龍江齊齊哈爾人,工程師,主CNMHG要從事金屬切削機床設(shè)計及研究工作軸交點重合時,某性能最佳南機·2014年第4期|q5設(shè)計研究李佩剛,曲文明:五軸加工工藝的研究3五軸CAM軟件重要特征。如果用戶正在使用一個帶有多種策略的三軸CAM軟件包,為什么還要考慮使用幾個五軸策略呢?一個采用了五軸加工之后,3+2軸加工的問題也許并沒有可以提供柔性的最新的途徑是,模具制造、沖壓工藝、刀具完全得到解決,編程的問題轉(zhuǎn)化成了CAM系統(tǒng)的問題,應(yīng)用三個方面都使用能自動生成刀具路徑的CAM軟件振動控制也成了最重要的被考慮事項。CAM系統(tǒng)僅僅發(fā)模塊。簡單說來,這個模塊能自動地把三軸切削路徑轉(zhuǎn)化現(xiàn)工件、刀具、錐柄之間的振動是不夠的,它必須還能自動為五軸加工的路徑,使旋轉(zhuǎn)刀具的傾斜角足以避免振動消除這些振動,這樣,CAM編程者就不需要手動調(diào)整上千這樣也帶來了更大的柔性,因為所有的三軸精加工路徑萬個或者更多的數(shù)據(jù)點的傾斜角度了。另外,CAM系統(tǒng)的都可以轉(zhuǎn)化為五軸環(huán)境使用。五軸自動編程可獲得最優(yōu)化的刀具應(yīng)用,那就是最短的刀(2)可靠性。五軸加工刀具路徑的可靠性非常重要,因長。直徑較小的刀具正在銑削工件角落里的剩余材料,這為五軸中增加了兩個旋轉(zhuǎn)運動,振動的可能性大大增加,得益于五軸自動編程可獲得最優(yōu)化的結(jié)果,那就是最短的因此振動檢測和避免措施必須可靠,否則會導(dǎo)致昂貴設(shè)刀長與特殊工件如渦輪葉片、機翼面和推進器的五軸功能備的損壞不同,模具制造者沒有必要”垂直”切削CAD文件中所示(3)易用性。易于使用和五軸編程曾經(jīng)被認為是互相的所有面,他們只須簡單地旋轉(zhuǎn)足夠的傾斜角以自動消除排斥的,五軸編程被認為是難點費時且干涉情況很嚴重。刀具、錐柄和工件間的振動即可。自動刀柄振動消除和較但要想保持競爭力,觀念必須轉(zhuǎn)變。如果在表面或?qū)嶓w模多形式的切削方式的組合使五軸模具加工具有更高的效具加工中使用可自動生成刀具路徑的CAM軟件,那么創(chuàng)率和柔性。不僅僅是簡單的錐柄振動檢査,自動刀柄振動建五軸刀具路徑與創(chuàng)建三軸刀具路徑一樣簡單,因為這消除對于深腔件的加工非常需要,尤其是高效加工,自動樣的CAM軟件可以進行復(fù)雜深腔模具工件的五軸編程刀柄振動消除和較多形式的切削方式的組合使五軸模具而且可以避免振動。加工具有更高的效率和柔性當評估用于加工模具的CAM(4)五軸設(shè)備的限制。五軸設(shè)備的限制可影響到怎樣軟件時,尤其是對于深腔模具加工,有許多因素需要考慮,選擇模具的五軸加工。CAM軟件必須能模擬具體的五軸如五軸功能的柔性、五軸切削路徑的可靠性、易用性、五軸設(shè)備并調(diào)整刀具路徑以避免運動到旋轉(zhuǎn)極限。如果某銑削機床的極限、不能用五軸的情況等。五軸設(shè)備在C軸有極限,CAM軟件必須能將間斷的動作(1)柔性。在五軸銑削策略中,柔性是需要考慮的一個置入刀具路徑同時保持無振動的刀具路徑。(上接第94頁)行分析和仿真,最后進行虛擬裝配過程。業(yè)規(guī)范要求的裝配工藝規(guī)程,用于指導(dǎo)裝配生產(chǎn)。同時將2基于 Division Mockup的虛擬裝配設(shè)計產(chǎn)品裝配工序工步的文字描述、配套的工裝夾具信息、裝配過程動畫演示等關(guān)聯(lián)起來,通過圖像、聲音、文字等形(1)虛擬裝配總體規(guī)劃。 Division Mockup是美國式,開發(fā)基于Wcb的多媒體示教系統(tǒng),用于裝配培訓(xùn)和PTC公司專門用來對三維數(shù)字化樣機進行裝配分析、仿示教。通過采用客戶/服務(wù)器的模式,工藝設(shè)計人員可以真和設(shè)計的軟件,可以與PmoE及其他許多CAD系統(tǒng)和把規(guī)劃好的零部件裝配順序、裝配路徑以動畫的形式記錄標準圖形軟件進行相互調(diào)用。它使用虛擬原型來進行產(chǎn)下來,并與相關(guān)工藝文檔進行關(guān)聯(lián),提交到數(shù)據(jù)服務(wù)器上。品可裝配性和設(shè)計檢查,因此可以降低裝配成本,縮短裝通過安裝在裝配現(xiàn)場的客戶端,利用局域網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)服配周期。 Division Mockup可以支持許多ⅤR設(shè)備,如多務(wù)器,瀏覽和播放所需的裝配工藝文檔和裝配過程動畫通道顯示系統(tǒng)、3D跟蹤設(shè)備、頭盔顯示器以及其他的ⅣO幫助現(xiàn)場操作人員迅速、準確地了解產(chǎn)品的裝配過程,避設(shè)備,從而構(gòu)造虛擬現(xiàn)實環(huán)境,模擬裝配過程規(guī)劃、裝配/免錯裝、漏裝、重裝等現(xiàn)象的發(fā)生,提高裝配效率和質(zhì)量。拆裝序列、產(chǎn)品操作等。(2) Division mock唧p接口系統(tǒng)的開發(fā)。在Dion結(jié)語Mockup中完成裝配規(guī)劃后,模型的層次結(jié)構(gòu)信息、零件裝Division Mockup軟件具有強大的圖形仿真功能和人配的先后順序、裝配路徑、工裝工具及其操作信息等都保機交互功能,利用它進行裝配過程規(guī)劃和仿真可大大節(jié)存在結(jié)果文件(VD文件)中。按照VD的語法結(jié)構(gòu),通省時間和降低成本。通過將 Division Mockup生成的結(jié)果過開接口程序提取相關(guān)的信息從而實現(xiàn)集成。文件導(dǎo)入后端的工藝生成系統(tǒng),可實現(xiàn)工序工步規(guī)劃、工藝文檔生成、裝3實驗教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)兩者之間的集成中國煤化工能,從而實現(xiàn)麥配生產(chǎn)中的根據(jù)裝配工序工步規(guī)劃,最后可生成完整的符合企應(yīng)用。畫HECNMHGq6|誦交機·2014年第4期